JP7314752B2 - PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT, READING DEVICE, IMAGE PROCESSING DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT - Google Patents
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Description
本発明は、光電変換素子、読取装置、画像処理装置および光電変換素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a photoelectric conversion element, a reader, an image processing apparatus, and a method for manufacturing a photoelectric conversion element.
近年、文書のセキュリティ意識が高まっており、中でも文書の原本性の担保や真贋判定といったニーズが増加している。 In recent years, awareness of document security has increased, and among other things, the needs for guaranteeing the originality of documents and authenticity determination are increasing.
特許文献1には、目に見えない不可視情報(例えば、赤外(IR)情報)を文書に埋め込み、それを不可視光(例えば、赤外光)で読み取ることで原本性の担保や真贋判定、偽造防止を行う不可視情報の読取技術が開示されている。
また、特許文献2には、通常のRGB画素にIR画素を追加した4ラインイメージセンサの構成とし、生産性を落とさずにRGB画像とIR画像とを同時に読み取るRGB+IR同時読取技術が開示されている。
Further,
しかしながら、従来のRGB+IRの同時読取によれば、ノイズ耐性に対する考慮がなされておらず、RGB画像とIR画像とをS/N良く同時に読み取れないというという問題があった。これは主にIR画素で蓄積した電荷に対する処置が考慮されていないためである。 However, according to the conventional simultaneous reading of RGB+IR, there is a problem that the RGB image and the IR image cannot be read at the same time with a good S/N, because noise resistance is not taken into consideration. This is mainly because no consideration is given to dealing with the charge accumulated in the IR pixels.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、可視画像と不可視画像とをS/N低下を防止しながら同時に読み取ることができる光電変換素子、読取装置、画像処理装置および光電変換素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a photoelectric conversion element, a reading device, an image processing apparatus, and a method for manufacturing a photoelectric conversion element that can simultaneously read a visible image and an invisible image while preventing a decrease in S/N.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一方向に沿って並ぶ複数の第1の受光部を有し、少なくとも可視領域内の第1の波長を受光する第1の画素を有する第1の画素列と、前記一方向に沿って並ぶ複数の第2の受光部を有し、少なくとも可視領域外の第2の波長を受光する第2の画素を有する第2の画素列と、前記第1の画素列に設けられ、前記第1の画素からの信号を後段に伝達する第1の画素回路と、前記第2の画素列に設けられ、前記第2の画素からの信号を後段に伝達する第2の画素回路と、を備え、前記第2の画素回路は、前記第2の画素列の近傍の領域に設け、少なくとも第2の画素列を含むセンシング領域の両端部には、画素列および画素回路を模したダミー画素列を配置する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a first pixel column having a plurality of first light receiving portions arranged along one direction and having first pixels which receive at least a first wavelength within the visible region, a second pixel column having a plurality of second light receiving portions arranged along the one direction and having second pixels which receive at least a second wavelength outside the visible region, and a second pixel column provided in the first pixel column and transmitting signals from the first pixels to a subsequent stage. and a second pixel circuit provided in the second pixel column for transmitting the signal from the second pixel to a subsequent stage, wherein the second pixel circuit is provided in a region near the second pixel column., arranging dummy pixel rows imitating pixel rows and pixel circuits at both ends of a sensing region including at least the second pixel row;It is characterized by
本発明によれば、感度が低く特に対応の難しい不可視域でのS/N低下を防止しながら可視画像と不可視画像とを同時に読み取ることができる、という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to read a visible image and an invisible image at the same time while preventing a decrease in S/N in the invisible region, which has low sensitivity and is particularly difficult to deal with.
以下に添付図面を参照して、光電変換素子、読取装置、画像処理装置および光電変換素子の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a photoelectric conversion element, a reader, an image processing apparatus, and a method for manufacturing a photoelectric conversion element will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態にかかる画像形成装置100の一例の構成を示す図である。図1において、画像処理装置である画像形成装置100は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する一般に複合機と称されるものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example configuration of an
画像形成装置100は、読取装置である画像読取部101およびADF(Automatic Document Feeder)102を有し、その下部に画像形成部103を有する。画像形成部103については、内部の構成を説明するために、外部カバーを外して内部の構成を示している。
The
ADF102は、画像を読み取らせる原稿を読取位置に位置づける原稿支持部である。ADF102は、載置台に載置した原稿を読取位置に自動搬送する。画像読取部101は、ADF102により搬送された原稿を所定の読取位置で読み取る。また、画像読取部101は、原稿を載置する原稿支持部であるコンタクトガラスを上面に有し、読取位置であるコンタクトガラス上の原稿を読み取る。具体的に画像読取部101は、内部に光源や、光学系や、CMOSイメージセンサを有するスキャナであり、光源で照明した原稿の反射光を光学系を通じてイメージセンサで読み取る。
The ADF 102 is a document support unit that positions a document, whose image is to be read, at a reading position. The
画像形成部103は、記録紙を手差しする手差ローラ104や、記録紙を供給する記録紙供給ユニット107を有する。記録紙供給ユニット107は、多段の記録紙給紙カセット107aから記録紙を繰り出す機構を有する。供給された記録紙は、レジストローラ108を介して二次転写ベルト112に送られる。
The
二次転写ベルト112上を搬送する記録紙は、転写部114において中間転写ベルト113上のトナー画像が転写される。
The toner image on the
また、画像形成部103は、光書込装置109や、タンデム方式の作像ユニット(Y、M、C、K)105や、中間転写ベルト113や、上記二次転写ベルト112などを有する。作像ユニット105による作像プロセスにより、光書込装置109が書き込んだ画像を中間転写ベルト113上にトナー画像として形成する。
The
具体的に、作像ユニット(Y、M、C、K)105は、4つの感光体ドラム(Y、M、C、K)を回転可能に有し、各感光体ドラムの周囲に、帯電ローラ、現像器、一次転写ローラ、クリーナーユニット、及び除電器を含む作像要素106をそれぞれ備える。各感光体ドラムにおいて作像要素106が機能し、感光体ドラム上の画像が各一次転写ローラにより中間転写ベルト113上に転写される。
Specifically, the image forming unit (Y, M, C, K) 105 has four rotatable photoreceptor drums (Y, M, C, K), and around each photoreceptor drum is provided an
中間転写ベルト113は、各感光体ドラムと各一次転写ローラとの間のニップに、駆動ローラと従動ローラとにより張架して配置されている。中間転写ベルト113に一次転写されたトナー画像は、中間転写ベルト113の走行により、二次転写装置で二次転写ベルト112上の記録紙に二次転写される。その記録紙は、二次転写ベルト112の走行により、定着装置110に搬送され、記録紙上にトナー画像がカラー画像として定着する。その後、記録紙は、機外の排紙トレイへと排出される。なお、両面印刷の場合は、反転機構111により記録紙の表裏が反転されて、反転された記録紙が二次転写ベルト112上へと送られる。
The
なお、画像形成部103は、上述したような電子写真方式によって画像を形成するものに限るものではなく、インクジェット方式によって画像を形成するものであってもよい。
Note that the
次に、画像読取部101について説明する。
Next, the
図2は、画像読取部101の構造を例示的に示す断面図である。図2に示すように、画像読取部101は、本体11内に、光電変換素子であるイメージセンサ9を備えたセンサ基板10、レンズユニット8、第1キャリッジ6及び第2キャリッジ7を有する。イメージセンサ9は、縮小光学系用センサであり、例えばCMOSイメージセンサなどである。イメージセンサ9は、画素を構成する多数のフォトダイオード(PD)92(図6,図7など参照)を備える。第1キャリッジ6は、LED(Light Emitting Diode)である光源2及びミラー3を有する。第2キャリッジ7は、ミラー4,5を有する。また、画像読取部101は、上面にコンタクトガラス1及び基準白板13を設けている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an exemplary structure of the
画像読取部101は、読取動作において、第1キャリッジ6及び第2キャリッジ7を待機位置(ホームポジション)から副走査方向(A方向)に移動させながら光源2から光を上方に向けて照射する。そして、第1キャリッジ6及び第2キャリッジ7は、原稿12からの反射光を、レンズユニット8を介してイメージセンサ9上に結像させる。
In the reading operation, the
また、画像読取部101は、電源ON時などには、基準白板13からの反射光を読取って基準を設定する。即ち、画像読取部101は、第1キャリッジ6を基準白板13の直下に移動させ、光源2を点灯させて基準白板13からの反射光をイメージセンサ9の上に結像させることによりゲイン調整を行う。
When the power is turned on, the
ここで、光源2について詳述する。
Here, the
図3は、光源2の構成例を示す図である。図3に示すように、光源2は、可視画像(可視情報)の読取用の可視光源2a(白色)と、不可視画像(不可視情報)の読取用の赤外(IR)の不可視光源2bとを1灯内に交互に配置している。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the
ここで、図4は光源2の分光スペクトルを示す図である。図4(a)は可視光源2aの分光スペクトルを示し、図4(b)は不可視光源2b(IR)の分光スペクトルを示す図である。図4(a)および図4(b)は、LEDの場合の可視光源2a(白色)と不可視光源2b(IR)の発光スペクトルを示している。
Here, FIG. 4 is a diagram showing the spectral spectrum of the
なお、可視/不可視画像の読取を行う上では、最終的に何れかの画像情報を選択的に読み取れば良い。そこで、本実施の形態においては、光源2の発光波長を可視/不可視で切り替える構成とする。光源2の切り替えは、制御部23(図12参照)での制御に応じて光源駆動部24(図12参照)が切り替える。
Incidentally, in reading the visible/invisible image, any image information may be selectively read in the end. Therefore, in the present embodiment, the emission wavelength of the
以上のように、可視光源2a(白色)と不可視光源2b(IR)を切り替えることで、可視/不可視画像の読取を簡素な構成で実現することができる。
As described above, by switching between the visible
なお、本実施の形態においては、可視光源2a(白色)と不可視光源2b(IR)とを1灯内に交互に配置する例を示したが、これに限るものではなく、可視光源2a(白色)と不可視光源2b(IR)とをそれぞれ別灯とした2灯構成としても良い。また、可視光源2a(白色)と不可視光源2b(IR)とを1灯内に構成する場合でも、複数列に配置するなど、光源2として被写体に照明できる構成であれば必ずしもこれに限定されない。
In the present embodiment, an example in which the visible
次に、イメージセンサ9について詳述する。
Next, the
ここで、図5はイメージセンサ9の分光感度特性の一例を示す図である。本実施の形態のイメージセンサ9は、CMOSイメージセンサなどの一般的なSi(シリコン)製イメージセンサである。一般的なSi製イメージセンサは、800~1000nmの赤外(IR)領域についても、量子感度を持っている。したがって、800~1000nmの赤外(IR)領域の波長域を不可視光領域として用いることで、高感度な状態で使用することができ、不可視画像のS/Nを上げることができるので、不可視画像の光利用効率を高めることができる。つまり、簡素な構成で不可視画像を読み取る装置を実現することができる。
Here, FIG. 5 is a diagram showing an example of spectral sensitivity characteristics of the
また、本実施形態のイメージセンサ9は、PD92でそれぞれ構成されるRGB画素をRGB単色のカラーフィルタのみで構成し、IRカットフィルタを使わない構成としている。したがって、図5に示すように、イメージセンサ9の分光感度特性は、R+IR/G+IR/B+IR/IRである。
Further, the
なお、本実施形態においては、RGBの読取について説明するが、これに限るものではなく、CMYやOGVなどであってもよい。また、必ずしもフルカラーである必要はなく、Gのみ、又は、カラーフィルタを実装しないモノクロなど、可視光を受光する画素列であればよい。 In this embodiment, reading of RGB will be described, but the reading is not limited to this, and may be CMY, OGV, or the like. Further, it is not always necessary to be a full-color pixel array, and pixel arrays that receive visible light, such as G only, or monochrome without a color filter, may be used.
図6は、カラーフィルタの層構成について説明する図である。従来、RGB画素ではRGBの単色フィルタとIRカットフィルタ(IRC)が積層されて構成された2層構成となる。IR画素ではIRのみ透過するカラーフィルタのみが実装された単層構成である。 FIG. 6 is a diagram illustrating the layer structure of a color filter. Conventionally, an RGB pixel has a two-layer structure in which an RGB monochromatic filter and an IR cut filter (IRC) are laminated. The IR pixel has a single-layer structure in which only a color filter that transmits only IR is mounted.
一方、図6に示すように、本実施形態のイメージセンサ9は、PD92であるRGB画素ではRGBの単色のカラーフィルタ91R,91G,91Bのみがそれぞれ実装された単層構成となる。また、本実施形態のイメージセンサ9は、PD92であるIR画素ではIRのみ透過するカラーフィルタ91IRのみが実装された単層構成である。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the
カラーフィルタは一般にスピンコートによって塗布されるが、図6に示すように全てのカラーフィルタ91R,91G,91B,91IRを同じ層数で構成しカラーフィルタ91R,91G,91B,91IRの厚みを揃えることで、カラーフィルタ91R,91G,91B,91IRの塗布ムラを抑制し、歩留まり低下を防止することが可能となる。
Color filters are generally applied by spin coating. As shown in FIG. 6, all the
このように、単色のカラーフィルタ91R,91G,91B,91IRのみを用いてRGB画素をIRにも受光感度をもつ構成とし、IRカットフィルタを使わない構成とすることで、カラーフィルタ91R,91G,91B,91IRが単層構成となり、コストの増加を抑制することができる。
In this way, by using only the
なお、従来、IRカットフィルタはRGB画素に混入するIR成分を除去するために追加されているが、IR画素の信号を用いて後段の画像処理部25(図12参照)でRGB画素に混入するIR成分を除去することで、容易にIRカットフィルタと同じ効果を得ることが可能となる。 Conventionally, the IR cut filter is added to remove the IR component mixed in the RGB pixels, but by removing the IR component mixed in the RGB pixels in the subsequent image processing unit 25 (see FIG. 12) using the IR pixel signal, it is possible to easily obtain the same effect as the IR cut filter.
ところで、IR画素の信号量はRGB画素に比べると数分の一となる。これは図5に示すように、Si製イメージセンサでは不可視の赤外(IR)領域の量子感度が可視域よりも低下するためである。したがって、RGB画素では影響がなかった信号の減衰は、相対的に信号量が小さいIR画素の場合には問題となってしまう。 By the way, the signal amount of IR pixels is a fraction of that of RGB pixels. This is because, as shown in FIG. 5, the Si image sensor has lower quantum sensitivity in the invisible infrared (IR) region than in the visible region. Therefore, signal attenuation, which has no effect on RGB pixels, becomes a problem in the case of IR pixels with relatively small signal amounts.
また、電荷を長い距離転送させることは外来ノイズの影響を受けやすくすることになる。このような外来ノイズの影響も、RGB画素に対してIR画素の方が大きくなる。 In addition, the long-distance transfer of electric charge makes it susceptible to external noise. The influence of such external noise is also greater for IR pixels than for RGB pixels.
このように、RGB画素に対してIR画素の信号は信号の減衰や外来ノイズの影響を受けやすくなり、S/Nの低下が問題となる。そのため、画素から出力する信号(電荷)に対する対処が重要となる。特に、密着イメージセンサよりも画素サイズが1/10程度に小さくなる縮小光学系用センサの場合には、画素から出力する信号(電荷)に対する対処が必須となる。 As described above, compared to RGB pixels, IR pixel signals are more susceptible to signal attenuation and extraneous noise, and the S/N reduction becomes a problem. Therefore, it is important to deal with signals (charges) output from pixels. In particular, in the case of a sensor for a reduction optical system in which the pixel size is about 1/10 smaller than that of a contact image sensor, it is essential to deal with the signal (charge) output from the pixel.
ここで、図7はイメージセンサ9の構成を概略的に示す図である。図7に示すように、イメージセンサ9は、RGB画素にIR画素を追加した4ライン画素構成のイメージセンサである。
Here, FIG. 7 is a diagram schematically showing the configuration of the
図7に示すように、イメージセンサ9は、各々が主走査方向x沿って延びるR画素の受光部列(R画素列90R:第3の画素列)、G画素の受光部列(G画素列90G:第1の画素列)、B画素の受光部列(B画素列90B:第4の画素列)およびIR画素の受光部列(IR画素列90IR:第2の画素列)を有している。イメージセンサ9は、副走査方向yに沿って、R画素列90R、G画素列90G、B画素列90B、IR画素列90IRの順に備えている。
As shown in FIG. 7, the
R画素列90Rは、主走査方向xに沿って一列に、一定のピッチで並ぶ複数のR画素の受光部(第3の受光部)94Rを有している。R画素列90Rは、光源2からの赤色光を受光する。R画素の受光部94Rは、R画素(第3の画素)を構成するPD92と、電荷-電圧変換する第3の画素回路である画素回路(PIX_BLK)93と、を備えている。
The
なお、本実施形態では、以降、PD92がある領域を画素領域(PIX)、画素回路(PIX_BLK)93がある領域を非画素領域(Non-PIX)と呼ぶ。
In this embodiment, hereinafter, the area where the
G画素列90Gは、主走査方向xに沿って一列に、一定のピッチで並ぶ複数のG画素の受光部(第1の受光部)94Gを有している。G画素列90Gは、光源2からの緑色光を受光する。G画素の受光部94Gは、G画素(第1の画素)を構成するPD92と、電荷-電圧変換する第1の画素回路である画素回路(PIX_BLK)93と、を備えている。
The
B画素列90Bは、主走査方向xに沿って一列に、一定のピッチで並ぶ複数のB画素の受光部(第4の受光部)94Bを有している。B画素列90Bは、光源2からの青色光を受光する。B画素の受光部94Bは、B画素(第4の画素)を構成するPD92と、電荷-電圧変換する第4の画素回路である画素回路(PIX_BLK)93と、を備えている。
The
IR画素列90IRは、主走査方向xに沿って一列に、一定のピッチで並ぶ複数のIR画素の受光部(第2の受光部)94IRを有している。IR画素列90IRは、光源2からの赤外光を受光する。IR画素の受光部94IRは、IR画素(第2の画素)を構成するPD92と、電荷-電圧変換する第2の画素回路である画素回路(PIX_BLK)93と、を備えている。
The IR pixel row 90IR has a plurality of IR pixel light receiving portions (second light receiving portions) 94IR arranged in a row along the main scanning direction x at a constant pitch. IR pixel array 90 IR receives infrared light from
なお、R画素列90R,G画素列90G,B画素列90B,IR画素列90IRは上述したようにカラーフィルタで識別されているのみであり、PD92や画素回路(PIX_BLK)93等の回路部分は同じである。したがって、4つの画素列の連続パターンと捉えることができる。
Note that the
本実施形態では、図7に示すように、イメージセンサ9は、PD92を有する画素領域(PIX)に隣接する位置に画素回路(PIX_BLK)93を設けている。PD92で光電変換された信号(電荷)は、隣接する画素回路(PIX_BLK)93に出力され電荷-電圧変換が行われる。電圧に変換された信号(SIG)は、画素毎に独立して後段に出力される。これにより、各PD92から画素回路(PIX_BLK)93まで電荷を転送する距離を最短にし、信号の減衰やノイズ重畳を防止することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the
特に、IR画素列90IRは、画素回路(PIX_BLK)93を、IR画素を構成するPD92を有する画素領域(PIX)に隣接して配置している。例えば、IR画素と画素回路(PIX_BLK)93との距離が数画素相当の距離の近傍であれば、信号の減衰およびノイズ重畳を防止することができる。ここで近傍とは、例えば数画素幅程度の距離を指し、この場合は信号の減衰やノイズ重畳を抑制するのに十分短い距離である。
In particular, in the IR pixel column 90IR, the pixel circuit (PIX_BLK) 93 is arranged adjacent to the pixel region (PIX) having the
また、図7に示すように、イメージセンサ9は、可視光画素列(R画素列90R,G画素列90G,B画素列90B)とIR画素列90IR間の間隔を整数ラインとしている。図7に示す例では、ライン間隔を2ラインとしているが、画素回路(PIX_BLK)93をPD92の近傍に配置することを考えると、2ラインは整数ラインの最小値であり、位置ずれを最も防止し易い配置となる。これにより、可視画像と不可視画像との位置ずれ(画像不一致)を防止することができる。なお、ラインとは一主走査ラインを物理的距離に換算した単位であり、以降、本実施例のイメージセンサでは、1ラインを画素(PD)の副走査幅を単位とした物理的距離として説明する。
Further, as shown in FIG. 7, in the
なお、本実施形態においては、不可視光画素としてIR画素を例に説明した。IR領域を用いることで汎用的なシリコン半導体を用いることができるので、安価に構成することができる。ただし、これに限るものではなく、UV等の可視光画素に対して感度が低い他の非可視光画素を用いても本発明の効果を得ることは可能である。 In addition, in the present embodiment, the IR pixel is described as an example of the invisible light pixel. Since a general-purpose silicon semiconductor can be used by using the IR region, it can be configured at low cost. However, the present invention is not limited to this, and the effect of the present invention can be obtained by using other non-visible light pixels having low sensitivity to visible light pixels such as UV.
図8は、イメージセンサ9の画素回路構成を示す図である。図8に示すように、イメージセンサ9は、R画素の受光部94R、G画素の受光部94G、B画素の受光部94B、IR画素の受光部94IRにおいて、PD92と、フローティングディフュージョン(FD)95と、リセットトランジスタ(Tr1)96と、転送トランジスタ(Tr2)97と、ソースフォロワ(SF)98と、を有する。なお、図8中、Tは転送トランジスタ(Tr2)97の制御信号、RSはリセットトランジスタ(Tr1)96の制御信号、VDDは各トランジスタ96,97の電源である。
FIG. 8 is a diagram showing the pixel circuit configuration of the
図8に示すように、イメージセンサ9に入射された光はPD92で光電変換される。光電変換された電荷は、転送トランジスタ(Tr2)97を介してフローティングディフュージョン(FD)95に転送される。FD95に転送された電荷は、電圧信号に変換され、ソースフォロワ(SF)98を介して後段に出力される。FD95は、信号出力後、リセットトランジスタ(Tr1)96にて電荷をリセットされる。
As shown in FIG. 8, light incident on the
ところで、上述したようにIR画素の信号を用いて後段の画像処理部25(図12参照)でRGB画素に混入するIR成分を除去する補正を行う場合、RGB画素に含まれるIR成分とIR画素でのIR成分は等しいことが望ましい。 By the way, as described above, when the image processing unit 25 (see FIG. 12) in the subsequent stage uses the IR pixel signal to perform correction for removing the IR component mixed in the RGB pixel, it is desirable that the IR component included in the RGB pixel and the IR component in the IR pixel are equal.
図9は、イメージセンサ9の画素回路の物理構造を模式的に示す図である。図9に示すように、イメージセンサ9は、Tr1(RS)96、Tr2(T)97、FD95を含む画素回路(PIX_BLK)93の構成や物理的構造(サイズ、配置)を、RGB画素とIR画素とで同じ構成にしている。なお、図9ではSF98を明記していないがFD95が相当していると考えれば良い。これにより、RGB画素におけるIR特性とIR画素のIR特性を揃えることにより、RGB画像(可視画像)からIR成分(不可視成分)を除去し易くすることができる。
FIG. 9 is a diagram schematically showing the physical structure of the pixel circuit of the
図10は、RGB/IRの信号線の配置例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing an arrangement example of RGB/IR signal lines.
図5で説明したように、IR画素はRGB画素よりも感度が低い為、信号量はRGB画素に比べると小さい。そのため、ノイズに対する影響はRGB画素よりも大きくなる。また、図8ではRGB/IRの信号線を均等に配置しているが、各信号線間の寄生容量により信号間のクロストークが問題となる。特に、IR画素が他のRGB信号からクロストークを受けるとその影響は大きく画質として問題となる。 As described with reference to FIG. 5, IR pixels have lower sensitivity than RGB pixels, so the signal amount is smaller than that of RGB pixels. Therefore, the effect on noise is greater than that of RGB pixels. Further, although the RGB/IR signal lines are evenly arranged in FIG. 8, crosstalk between signals becomes a problem due to parasitic capacitance between the signal lines. In particular, when the IR pixels receive crosstalk from other RGB signals, the effect is great and poses a problem in terms of image quality.
図10(a)は、図8に示す信号線(画素回路(PIX_BLK)93から後段に出力される部分)を拡大した図である。RGB画素のそれぞれの信号線99R,99G,99Bの間は距離aを離して配置しているが、B画素の信号線99BとIR画素の信号線99IRとの間は距離b(a<b)を離して配置している。このように、RGB画素のそれぞれの信号線99R,99G,99Bの間の距離よりもB画素の信号線99BとIR画素の信号線99IRとの間の距離を長くすることで、RGB画素からIR画素信号へのクロストークを低減することができる。
FIG. 10A is an enlarged view of the signal line (portion output from the pixel circuit (PIX_BLK) 93 to the subsequent stage) shown in FIG. The signal lines 99R, 99G, and 99B of the RGB pixels are separated by a distance a, but the
図10(b)は、図10(a)に対してIR画素の信号線99IRの両側にシールド線80を配置した例である。この場合、RGB画素信号(特にB画素信号)からのノイズ(クロストーク)成分はシールドによって吸収されるため、RGB画素信号からIR画素信号へのクロストークを抑制することができる。 FIG. 10(b) is an example in which shield lines 80 are arranged on both sides of the IR pixel signal line 99IR in contrast to FIG. 10(a). In this case, noise (crosstalk) components from RGB pixel signals (especially B pixel signals) are absorbed by the shield, so crosstalk from RGB pixel signals to IR pixel signals can be suppressed.
なお、シールド線80は、低インピーダンスラインであれば容易に実現することが可能であり、電源(VDD)、グランド(GND)は勿論のこと、等価的に電源またはGNDとなる信号線であっても良い。
The
図11は、可視光信号からのクロストークの低減効果を示す図である。図11(a)はIR画素の信号線99IRをRGB画素の各信号線99R,99G,99Bと同間隔にした場合を示している。図11(a)では、隣り合うB画素の信号が立ち下がる変化量がIR画素にクロストークする様子を示している。
FIG. 11 is a diagram showing the effect of reducing crosstalk from visible light signals. FIG. 11(a) shows a case where the signal line 99IR for the IR pixel is spaced at the same intervals as the
一方、図11(b)は図10(a)に示した構成にした場合を示している。図11(b)に示すように、RGB画素間以上にIR画素の信号線99IRを離しているため、クロストークは低減している。 On the other hand, FIG. 11(b) shows the case where the configuration shown in FIG. 10(a) is used. As shown in FIG. 11(b), since the signal line 99IR of the IR pixel is separated by more than the distance between the RGB pixels, crosstalk is reduced.
また、図11(c)は図10(b)に示した構成にした場合を示している。図11(c)に示すように、シールド線80によりクロストーク成分が完全に吸収されるため、IR画素へのクロストークは抑制される。
Also, FIG. 11(c) shows a case where the configuration shown in FIG. 10(b) is used. As shown in FIG. 11(c), the
図12は、画像読取部101を構成する各部の電気的接続を示すブロック図である。図12に示すように、画像読取部101は、上述したイメージセンサ9、光源2に加え、信号処理部21、信号補正部であるSD(シェーディング)補正部22、制御部23、光源駆動部24、画像処理部25を備えている。
FIG. 12 is a block diagram showing the electrical connection of each part forming the
光源2は、上述したように、可視用/赤外(IR)用で構成される。光源駆動部24は、光源2を駆動する。
The
信号処理部21は、ゲイン制御部(増幅器)、オフセット制御部、A/D変換部(ADコンバータ)を有している。信号処理部21は、イメージセンサ9から出力された画像信号(RGB)に対して、ゲイン制御、オフセット制御、A/D変換を実行する。
The
制御部23は、可視画像モードかIR画像モードかを選択的に制御し、光源駆動部24、イメージセンサ9、信号処理部21、SD補正部22の各部の設定を制御する。制御部23は、第1読取動作と第2読取動作とを選択的に制御する読取制御手段として機能する。
The
第1読取動作は、被写体を可視光領域で読み取ったデータに対して第1の基準データを用いたシェーディング補正を実行する。第2読取動作は、被写体を不可視光領域で読み取ったデータに対して第2の基準データを用いたシェーディング補正を実行する。 In the first reading operation, shading correction using first reference data is performed on data obtained by reading an object in the visible light region. In the second reading operation, shading correction using second reference data is performed on data obtained by reading the subject in the invisible light region.
SD補正部22は、ラインメモリを有して、シェーディング補正を実行する。シェーディング補正は、画素毎のイメージセンサ9の感度ばらつきや光量のむらなどの主走査分布を基準白板13によって正規化することで補正するものである。
The SD correction unit 22 has a line memory and performs shading correction. The shading correction is performed by normalizing the main scanning distribution, such as variations in sensitivity of the
画像処理部25は、各種の画像処理を実行する。例えば、画像処理部25は、不可視成分除去部であるIR成分除去部26を備える。IR成分除去部26は、IR画素の信号を用いてRGB画素に混入するIR成分(第2の波長の成分)を除去する。これにより、可視画像(RGB画像)の色再現の低下を抑えながら、S/N低下を防止した高画質な不可視画像(IR画像)を取得することができる。 The image processing unit 25 executes various image processing. For example, the image processor 25 includes an IR component remover 26 that is an invisible component remover. The IR component removing unit 26 removes the IR component (second wavelength component) mixed in the RGB pixels using the IR pixel signal. As a result, it is possible to acquire a high-quality invisible image (IR image) that prevents a decrease in S/N while suppressing deterioration in color reproduction of a visible image (RGB image).
このように本実施形態によれば、IR画素に隣接して画素回路(PIX_BLK)93を備えることにより、光電変換された信号(電荷)の転送距離を最短とし、長距離転送を不要とすることができる。これにより、IR画素信号の減衰や外来ノイズの重畳を回避することができ、感度が低く特に対応の難しい赤外(不可視)域でのS/N低下を防止しながらRGB画像とIR画像とを同時に読み取ることができる。 As described above, according to the present embodiment, by providing the pixel circuit (PIX_BLK) 93 adjacent to the IR pixel, the transfer distance of photoelectrically converted signals (charges) can be minimized and long-distance transfer can be eliminated. As a result, attenuation of IR pixel signals and superimposition of external noise can be avoided, and an RGB image and an IR image can be simultaneously read while preventing S/N reduction in the infrared (invisible) region, which has low sensitivity and is particularly difficult to deal with.
また、IR画素だけでなくRGB画素も同様に画素領域に隣接して画素回路(PIX_BLK)93を構成することで、S/N低下を防止しながらIRの不可視読取とフルカラー読取(ここではRGB)を同時に行うことが可能となる。 In addition, by forming the pixel circuit (PIX_BLK) 93 adjacent to the pixel area not only for the IR pixel but also for the RGB pixel, it is possible to simultaneously perform invisible IR reading and full-color reading (here, RGB) while preventing a decrease in S/N.
また、画素回路(PIX_BLK)93を画素毎に隣接させることで、画素毎に電荷転送距離を最短化できるため、全画素にわたってS/N低下を防止することができる。 Further, by arranging the pixel circuits (PIX_BLK) 93 adjacent to each pixel, the charge transfer distance can be minimized for each pixel, so that the S/N reduction can be prevented for all pixels.
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
第1の実施の形態では、RGB画素におけるIR特性とIR画素のIR特性を揃えて補正をし易くする構成を示したが、第2の実施の形態は、RGB画素の画素回路(PIX_BLK)93の構造に対してIR画素の画素回路(PIX_BLK)93の構造を異ならせる点が、第1の実施の形態と異なる。以下、第2の実施の形態の説明では、第1の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第1の実施の形態と異なる箇所について説明する。 In the first embodiment, the IR characteristics of the RGB pixels and the IR characteristics of the IR pixels are aligned to facilitate correction. However, the second embodiment differs from the first embodiment in that the structure of the pixel circuit (PIX_BLK) 93 of the IR pixel is different from that of the pixel circuit (PIX_BLK) 93 of the RGB pixels. Hereinafter, in the description of the second embodiment, the description of the same portions as those of the first embodiment will be omitted, and the portions different from those of the first embodiment will be described.
図13は、第2の実施の形態にかかるイメージセンサ9の画素回路の物理構造を模式的に示す図である。図9ではRGB画素におけるIR特性とIR画素のIR特性を揃えて補正をし易くする構成を示したが、IR画素の受光感度がRGB画素の受光感度より低いことから高感度化が望まれる場合もある。
FIG. 13 is a diagram schematically showing the physical structure of the pixel circuit of the
そこで、本実施形態においては、図13に示すように、IR画素の画素回路(PIX_BLK)93の構成や物理的構造(サイズ、配置)を、RGB画素の画素回路(PIX_BLK)93の構成や物理的構造(サイズ、配置)とは異ならせることで、IR画素の高感度化を図る構成とする。図13においては、PD92および画素回路(PIX_BLK)93の物理構造を示しており、図9に対して、IR画素のPD92、および、画素回路(PIX_BLK)93がより深い位置に構成されている点が異なる。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 13, the configuration and physical structure (size, arrangement) of the pixel circuit (PIX_BLK) 93 of the IR pixel are made different from the configuration and physical structure (size, arrangement) of the pixel circuit (PIX_BLK) 93 of the RGB pixel, thereby increasing the sensitivity of the IR pixel. FIG. 13 shows the physical structure of the
ここで、シリコンの量子感度は、波長が短いものほどシリコン表面に近い位置で高く(吸収され易い)、波長が長いものほどシリコンの深い位置で高くなることが知られている。すなわち、赤外光はRGB光に比べてシリコンの深い位置で光電変換が起き易い、つまり受光感度が高くなる(シリコン量子感度の深度方向における波長依存性)。 Here, it is known that the quantum sensitivity of silicon is higher (easily absorbed) at a position closer to the silicon surface as the wavelength is shorter, and is higher at a deeper position in the silicon as the wavelength is longer. That is, infrared light is more likely to undergo photoelectric conversion at a deeper position in silicon than RGB light, that is, the photosensitivity is increased (wavelength dependence of silicon quantum sensitivity in the depth direction).
そのため、図13に示すイメージセンサ9は、IR画素ではPD92をRGB画素に比べて深い位置まで延ばしている。これにより、IR受光感度を上げることができる。
Therefore, in the
また、図13に示すイメージセンサ9は、より深い位置で電荷が生成され移動することを考慮し、Tr1(RS)96、TR2(T)97、FD95を含む画素回路(PIX_BLK)93も、より深い位置まで構成している。
In the
このように本実施形態によれば、IR画素のPD92および画素回路(PIX_BLK)93をRGB画素のPD92および画素回路(PIX_BLK)93に比べて深い位置に配置することで、不可視域における受光感度の低下を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, by arranging the
(第3の実施の形態)
次に、第3の実施の形態について説明する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
第3の実施の形態は、R画素列90R,G画素列90G,B画素列90B,IR画素列90IRの上下にダミー画素列を配置した点が、第1の実施の形態ないし第2の実施の形態と異なる。以下、第3の実施の形態の説明では、第1の実施の形態ないし第2の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第1の実施の形態ないし第2の実施の形態と異なる箇所について説明する。
The third embodiment differs from the first and second embodiments in that dummy pixel rows are arranged above and below the
図14は、第3の実施の形態にかかるイメージセンサ9の構成を概略的に示す図である。
FIG. 14 is a diagram schematically showing the configuration of an
半導体プロセスでは、一般に、連続パターンの端部領域において他領域よりも特性が変わってしまうことが知られている。これは製造上、半導体プロセスが周辺パターン(デザイン)の影響を受けるためであり、連続パターンの端部領域ではパターンの境界になってしまうためである。本実施形態のイメージセンサ9の場合、図7で示した構成のR画素列90RまたはIR画素列90IRがパターンの境界となり、他のG画素列90GやB画素列90Bに対して特性が変わり易いことになる。
In the semiconductor process, it is generally known that the end region of a continuous pattern changes its characteristics more than other regions. This is because the semiconductor process is affected by the peripheral pattern (design) in manufacturing, and the edge region of the continuous pattern becomes the boundary of the pattern. In the case of the
そこで、図14に示すように、本実施形態のイメージセンサ9は、少なくともIR画素列90IRを含むセンシング領域の端部(ここでは、R画素列90Rの上およびIR画素列90IRの下)に、画素列および画素回路を模したダミー画素列90dummyをそれぞれ追加して配置する。R画素列90RおよびIR画素列90IRはダミー画素列90dummyが追加されたことで連続パターンの一部となり、パターンの境界画素ではなくなる。その為、周辺パターンの条件がR/G/B/IRで揃い、画素(色)間の特性差を低減することが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 14, the
なお、図14に示すダミー画素列90dummyは回路パターンの連続性が重要であり、カラーフィルタは何でもよい。これは製造プロセス上、一般に、回路を生成する工程の後にカラーフィルタを塗布する工程があるからである。 Note that the continuity of the circuit pattern is important for the dummy pixel row 90dummy shown in FIG. 14, and any color filter may be used. This is because the manufacturing process generally includes a step of applying a color filter after the step of generating circuits.
このように本実施形態によれば、可視/不可視域問わず色間の特性を揃えることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to match the characteristics between colors regardless of the visible/invisible range.
(第4の実施の形態)
次に、第4の実施の形態について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described.
第4の実施の形態は、IR画素をRGB画素から遠ざけて配置した点が、第1の実施の形態ないし第3の実施の形態と異なる。以下、第4の実施の形態の説明では、第1の実施の形態ないし第3の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第1の実施の形態ないし第3の実施の形態と異なる箇所について説明する。 The fourth embodiment differs from the first to third embodiments in that the IR pixels are arranged away from the RGB pixels. Hereinafter, in the description of the fourth embodiment, the description of the same portions as those of the first to third embodiments will be omitted, and the portions different from those of the first to third embodiments will be described.
図15は、第4の実施の形態にかかるイメージセンサ9の構成を概略的に示す図である。
FIG. 15 is a diagram schematically showing the configuration of an
図10において、画素信号同士のクロストーク、つまり電気的なクロストークについて言及した。ところで、第3の実施の形態で説明したように、シリコンの量子感度は受光する波長によって光電変換される深さが異なるため、画素間の電荷によるクロストークが問題となることがある。特に、赤外光はより深い位置で光電変換が行われるため、電界による制御が行き届かない場合、光電変換された電荷はシリコン内部を浮遊し、他色の画素(PD92)に混入してクロストークの要因となってしまう問題がある。 In FIG. 10, reference was made to crosstalk between pixel signals, that is, electrical crosstalk. By the way, as described in the third embodiment, since the quantum sensitivity of silicon differs in the depth of photoelectric conversion depending on the wavelength of received light, crosstalk due to charges between pixels may become a problem. In particular, since infrared light is photoelectrically converted at a deeper position, if control by an electric field is not sufficient, photoelectrically converted electric charges float inside the silicon and mix into the pixels of other colors (PD92), causing crosstalk.
そこで、図15に示すように、本実施形態のイメージセンサ9は、IR画素をRGB画素から遠ざける構成とする。図15に示す例は、IR画素列90IRのみをB画素列90Bから4ライン間隔とし、RGB画素の間隔よりも広く構成している例である。本実施形態においては、B画素列90BとIR画素列90IRの間に、画素列および画素回路を模したダミー画素列90dummyを挿入することで回路パターンの連続性を維持している。
Therefore, as shown in FIG. 15, the
このように本実施形態によれば、IR画素からRGB画素への画素間の電荷によるクロストークの影響を低減することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce the influence of crosstalk due to inter-pixel charges from IR pixels to RGB pixels.
なお、図15に示す例では、IR画素列90IRの隣接画素列をB画素列90Bとして配置しているが、このように隣接する画素列に入射する光の波長差(B波長:約450nm、IR波長:約800nm)を最も大きく取るように画素列を構成することで、光電変換される深度位置の差を最大とすることができるため、電荷クロストークの影響を最大限低減することができる。
In the example shown in FIG. 15, the pixel row adjacent to the IR pixel row 90IR is arranged as the
(第5の実施の形態)
次に、第5の実施の形態について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment will be described.
第5の実施の形態は、画素回路(PIX_BLK)93の後段かつ近傍に複数の(ADコンバータ)(ADC)を設けている点が、第1の実施の形態ないし第4の実施の形態と異なる。以下、第5の実施の形態の説明では、第1の実施の形態ないし第4の実施の形態と同一部分の説明については省略し、第1の実施の形態ないし第4の実施の形態と異なる箇所について説明する。 The fifth embodiment differs from the first to fourth embodiments in that a plurality of (AD converters) (ADCs) are provided after and near the pixel circuit (PIX_BLK) 93 . Hereinafter, in the description of the fifth embodiment, the description of the same portions as those of the first to fourth embodiments will be omitted, and the portions different from those of the first to fourth embodiments will be described.
図16は、第5の実施の形態にかかるイメージセンサ9の構成を概略的に示す図である。
FIG. 16 is a diagram schematically showing the configuration of an
図16に示すように、本実施形態にかかるイメージセンサ9は、RGB画素に加えてIR画素を構成し、画素(PIX)近傍に画素回路(PIX_BLK)93を配置している。さらに、イメージセンサ9は、画素回路(PIX_BLK)93の後段かつ近傍に複数のADC70を備えている。
As shown in FIG. 16, the
なお、近傍とは、例えばADC70で処理する画素(PD92)それぞれからADC70までの距離の差が桁違いに(又は2桁を超えて)異なることがないことなど、予め定められた時間内に各信号を伝送可能な距離である。すなわち、イメージセンサ9は、ADC70を画素(PD92)および画素回路(PIX_BLK)93の近傍に配置することで、アナログパスを極端に短くしている。
Note that the neighborhood is a distance within which each signal can be transmitted within a predetermined time, for example, the difference in distance from each pixel (PD 92) processed by the
また、イメージセンサ9は、差動インターフェースであるLVDS(Low-Voltage-Differncial-Signals)71を備えている。また、イメージセンサ9は、タイミングジェネレータ(TG;Timing Generator)72を備えている。タイミングジェネレータ72は、各ブロックに制御信号を供給し、イメージセンサ9全体の動作を制御する。
The
本実施形態にかかるイメージセンサ9は、同一チップ内のADC70によりA/D変換を実施し、LVDS71によって後段に画像データを伝送する。
The
このように本実施形態によれば、画素(PD92)および画素回路(PIX_BLK)93の近傍にADC70を配置し同一チップ内でA/D変換を行うことで、IR画素を追加した場合でも動作速度を高速化し、S/Nよく高画質な画像を生成することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、図16では画素回路(PIX_BLK)93とADC70とを接続しているが、この間にPGAなどの任意の回路を配置しても良い。また、ADC70は、複数個を用いた並列処理型、単一のパイプライン型などのいかなるADCであってもよい。また、ADC70とLVDS71との間には各処理ブロックやデータマッピング部などが設けられるが、図16では省略している。
Although the pixel circuit (PIX_BLK) 93 and the
なお、上記各実施の形態では、本発明の画像処理装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも2つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像処理装置であればいずれにも適用することができる。 In each of the above-described embodiments, an example in which the image processing apparatus of the present invention is applied to a multifunction machine having at least two functions out of a copy function, a printer function, a scanner function, and a facsimile function will be described.
さらに、上記各実施の形態では、本発明の読取装置あるいは画像処理装置を、複合機に適用した例を挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばFA分野における検品などの様々な分野のアプリケーションに応用が可能である。 Furthermore, in each of the above-described embodiments, an example in which the reading device or image processing device of the present invention is applied to a multifunction machine has been described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to applications in various fields such as inspection in the FA field.
また、本発明の読取装置あるいは画像処理装置は、紙幣の判別、偽造防止を目的として、紙幣読取装置にも適用可能である。 Further, the reading device or the image processing device of the present invention can also be applied to a bill reading device for the purposes of distinguishing bills and preventing forgery.
2 光源
9 光電変換素子
26 不可視成分除去部
70 ADコンバータ
80 シールド線
90R 第3の画素列
90G 第1の画素列
90B 第4の画素列
90IR 第2の画素列
90dummy ダミー画素列
91R,91G,91B,91IR カラーフィルタ
92 第1の画素、第2の画素、第3の画素、第4の画素
93 第1の画素回路、第2の画素回路、第3の画素回路、第4の画素回路
94R 第3の受光部
94G 第1の受光部
94B 第4の受光部
94IR 第2の受光部
100 画像処理装置
101 読取装置
103 画像形成部
2
Claims (20)
前記一方向に沿って並ぶ複数の第2の受光部を有し、少なくとも可視領域外の第2の波長を受光する第2の画素を有する第2の画素列と、
前記第1の画素列に設けられ、前記第1の画素からの信号を後段に伝達する第1の画素回路と、
前記第2の画素列に設けられ、前記第2の画素からの信号を後段に伝達する第2の画素回路と、
を備え、
前記第2の画素回路は、前記第2の画素の近傍の領域に設けられ、少なくとも第2の画素列を含むセンシング領域の両端部には、画素列および画素回路を模したダミー画素列を配置する、
ことを特徴とする光電変換素子。 a first pixel row having a plurality of first light receiving portions arranged along one direction and having first pixels that receive at least a first wavelength in the visible region;
a second pixel row having a plurality of second light receiving portions arranged along the one direction and having second pixels that receive at least a second wavelength outside the visible range;
a first pixel circuit provided in the first pixel column and transmitting a signal from the first pixel to a subsequent stage;
a second pixel circuit provided in the second pixel column and transmitting a signal from the second pixel to a subsequent stage;
with
The second pixel circuit is provided in a region near the second pixel, and dummy pixel rows imitating pixel rows and pixel circuits are arranged at both ends of a sensing region including at least the second pixel row,
A photoelectric conversion device characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の光電変換素子。 The second pixel circuit is provided in a region adjacent to the second pixel,
2. The photoelectric conversion element according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1または2に記載の光電変換素子。 The first pixel circuit is provided in a region adjacent to the first pixel,
3. The photoelectric conversion element according to claim 1, wherein:
前記一方向に沿って並ぶ複数の第4の受光部を有し、少なくとも前記第1の波長および前記第3の波長とは異なる可視領域内の第4の波長を受光する第4の画素を有する第4の画素列と、
前記第3の画素と隣接した領域に設けられ、前記第3の画素からの信号を後段に伝達する第3の画素回路と、
前記第4の画素と隣接した領域に設けられ、前記第4の画素からの信号を後段に伝達する第4の画素回路と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし3の何れか一項に記載の光電変換素子。 a third pixel row having a plurality of third light receiving portions arranged along the one direction and having third pixels that receive at least a third wavelength in a visible region different from the first wavelength;
a fourth pixel row having a plurality of fourth light receiving portions arranged along the one direction and including fourth pixels that receive at least a fourth wavelength within a visible region different from the first wavelength and the third wavelength;
a third pixel circuit provided in a region adjacent to the third pixel and transmitting a signal from the third pixel to a subsequent stage;
a fourth pixel circuit provided in a region adjacent to the fourth pixel and transmitting a signal from the fourth pixel to a subsequent stage;
The photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 3, characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換素子。 increasing the distance between the output line of the second pixel circuit and the output line of the first pixel circuit, the output line of the third pixel circuit, or the output line of the fourth pixel circuit with respect to the distance between the output line of the first pixel circuit, the output line of the third pixel circuit, or the output line of the fourth pixel circuit;
5. The photoelectric conversion element according to claim 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1ないし5の何れか一項に記載の光電変換素子。 placing shield lines on both sides of the output line of the second pixel circuit;
The photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1ないし6の何れか一項に記載の光電変換素子。 the second pixel column receives infrared light;
The photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 6, characterized in that:
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換素子。 wherein the first pixel column receives green light, the third pixel column receives red light, and the fourth pixel column receives blue light;
5. The photoelectric conversion element according to claim 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1ないし8の何れか一項に記載の光電変換素子。 The distance between the second pixel row and the pixel row that receives the wavelength in the visible region other than the second pixel row is an integral multiple of the physical distance in units of sub-scanning widths of pixels.
The photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 8 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換素子。 the first pixel column or the third pixel column or the fourth pixel column also receives the second wavelength;
5. The photoelectric conversion element according to claim 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換素子。 The color filters included in the first pixel row, the second pixel row, the third pixel row, and the fourth pixel row are all configured with the same number of layers.
5. The photoelectric conversion element according to claim 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1ないし11の何れか一項に記載の光電変換素子。 The second pixel row and the pixel rows other than the second pixel row that receive wavelengths in the visible region have the same physical structure.
The photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 11 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項1ないし11の何れか一項に記載の光電変換素子。 The second pixel row and the pixel rows other than the second pixel row that receive wavelengths in the visible region have different physical structures,
The photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 11 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換素子。 The distance between the second pixel row and the pixel row that receives the wavelength in the visible region other than the second pixel row is longer than the distance between the pixel rows that receive the wavelength in the visible region other than the second pixel row.
5. The photoelectric conversion element according to claim 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1ないし14の何れか一項に記載の光電変換素子。 The second pixel row is arranged next to a pixel row that receives light having a maximum wavelength difference from the second wavelength.
15. The photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 14 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項4に記載の光電変換素子。 An AD converter is provided after and in the vicinity of the first pixel circuit, the second pixel circuit, the third pixel circuit, and the fourth pixel circuit,
5. The photoelectric conversion element according to claim 4, characterized in that:
前記光源から照射された光の反射光を受光する請求項1ないし16の何れか一項に記載の光電変換素子と、
を備えることを特徴とする読取装置。 a light source that emits visible light and invisible light;
The photoelectric conversion element according to any one of claims 1 to 16 , which receives reflected light of light emitted from the light source;
A reading device comprising:
ことを特徴とする請求項17に記載の読取装置。 An invisible component removal unit that removes the second wavelength component contained in the first pixel row, the third pixel row, or the fourth pixel row,
18. The reader according to claim 17 , characterized by:
画像形成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 a reader according to claim 17 or 18 ;
an image forming unit;
An image processing device comprising:
前記第2の画素回路を、前記第2の画素列の近傍の領域に設け、少なくとも第2の画素列を含むセンシング領域の両端部には、画素列および画素回路を模したダミー画素列を配置する、
ことを特徴とする光電変換素子の製造方法。 a first pixel column having a plurality of first light-receiving portions arranged along one direction and having first pixels receiving at least a first wavelength within the visible range; a second pixel column having a plurality of second light-receiving portions aligned along the one direction and having second pixels receiving at least a second wavelength outside the visible range; and a second pixel circuit for transmitting a signal from the second pixel to a subsequent stage, comprising:
The second pixel circuit is provided in a region near the second pixel row, and dummy pixel rows imitating the pixel row and the pixel circuit are arranged at both ends of the sensing region including at least the second pixel row,
A method for manufacturing a photoelectric conversion element, characterized by:
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